基于土地利用的地下水资源动态空间结构研究 ——以河北省黄骅市为例

论文摘要

20世纪以来,在科学技术进步的推动下,人类开始较大规模的利用各类工程措施来蓄水兴利。随着打井技术的提高,大范围开采地下水。灌溉、给水、发电、航运各类用水量迅速增长。我国30%以上地区,区域经济发展目标与当地水资源供应量并不匹配,水资源已经成为我国社会经济发展的严重制约因素。土地利用的空间布局对水资源的影响更是一个十分重要的问题。基于土地利用对水资源的空间分布影响,特别是对地下水空间结构的影响,既是水文学研究的问题,更是土地利用规划布局十分关注的领域。本文详细分析了现有资料及前人研究成果,系统地研究了黄骅市水文地质条件,对研究区地下水资源分布及可开采量进行分区计算。围绕土地利用对水资源的空间分布影响,论文的主要研究内容如下：(1)通过对地貌、土壤、水文、气象等资料进行整理,把握研究区域自然地理概况及水文、气象条件；分析得出土地利用结构特点和存在问题。(2)通过调查水量、浅层及深层地下水埋深数据,借助ArcGIS软件工具进行集水区划分,分别得出各区域地下水资源量,并计算地下水资源总量及地下水可开采量。(3)利用有限单元法模拟现状地下水水位,并通过和土地利用现状图行叠加分析,反映出地下水资源与土地利用类型空间分布与配置情况。采用BP神经网络模型,对规划年2020年地下水动态水位进行模拟预测,再与建设用地管制分区图进行叠加分析,得到2020年土地利用状态下的地下水空间结构预测模拟图,以直观分析水资源与土地利用类型配合的优劣程度。(4)通过分析对比,得出土地利用类型对地下水资源的影响,并根据黄骅市地下水资源的分布与地下水位情况,对区域土地资源的利用结构、方向,在时空尺度上,分层次进行安排、设计、组合和布局,以提高土地利用效率和效益,维持水土生态系统的相对平衡,实现土地资源的可持续利用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究意义
• 1.2 地下水资源空间分布研究进展
• 1.3 研究的主要内容及技术路线
• 1.3.1 主要内容
• 1.3.2 技术路线
• 2 研究区概况
• 2.1 自然地理概况
• 2.1.1 位置与交通
• 2.1.2 地质地貌
• 2.1.3 土壤
• 2.2 气象水文条件
• 2.2.1 气象
• 2.2.2 水文
• 3 黄骅市土地利用现状
• 3.1 土地利用结构
• 3.2 土地利用结构特点
• 3.3 土地利用中存在问题
• 4 黄骅市地下水资源空间分布研究方法
• 4.1 地下水水资源量计算
• 4.1.1 集水区划分
• 4.1.2 分区水量计算
• 4.2 地下水可开采量计算
• 5 不同土地利用状态下地下水资源空间结构模拟
• 5.1 土地利用现状下地下水资源空间结构模拟
• 5.1.1 水文地质参数的确定
• 5.1.2 有限单元空间模拟方法
• 5.1.3 模拟条件的假定
• 5.1.4 模型求解
• 5.1.5 土地利用与水资源空间配置分析
• 5.2 规划土地利用状态下地下水资源动态空间结构模拟
• 5.2.1 规划年限内土地利用变化情况
• 5.2.2 规划年限内地下水动态预测
• 5.2.3 规划土地利用状态下地下水资源空间结构变化
• 6 地下水资源空间结构与建设用地优化配置建议
• 7 结论与创新点
• 7.1 结论
• 7.2 创新点
• 参考文献
• 致谢